一种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种自动分度装置，具体涉及一种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置。为了提供一种能够实现任意分度数和旋转任意角度，从而保证了生产质量，提高了生产效率的装置，本实用新型包括支撑平台，支撑平台上垂直设置有两个V型支撑墙板，两个V型支撑墙板间设置罗茨风机叶轮，罗茨风机叶轮的一侧连接驱动电机，另一侧连接角度采集机构，驱动电机连接变频器，角度采集机构连接控制器，控制器与变频器相连，并连接有人机界面HMI。本实用新型采用一侧驱动，一侧测量，极大的简化了机械结构，具有很好的稳定性，驱动电机能够根据距离设定角度的偏差，采用高低速运行，保证定位成功。
【专利说明】—种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种自动分度装置，具体涉及一种加工罗茨风机叶轮的自动分度
>J-U ρ?α装直。
【背景技术】
[0002]罗茨风机是容积式风机的一种，有两个两叶或三叶叶轮在由机壳和墙板密封的空间中相对转动，由于，每个叶轮都是采用渐开线，或是外摆线的包络线为叶轮加工型线，每个叶轮的叶片是完全相同，同时两个叶轮也是完全相同的。
[0003]目前在加工罗茨风机叶轮时，加工完一个曲面形线以后，就需要将待加工转子旋转一定的角度后，继续加工另一个曲面形线，但是目前的大部分加工中心不具备这样的功能，必须使用分度盘，其作为一种机床附件，可以完成以上加工罗茨风机转子的工艺要求。
[0004]分度盘是将工件夹持在卡盘上，使其旋转、分度和定位的机床附件。
[0005]其中分度是最关键的，目前分度器的精度主要靠机械结构保证，夹紧后精度不够精确，并且出厂时已经调校完成，后期用户不可调校，但是在日常使用中发生磨损后，其精度就会丧失，精度更差。
[0006]用分度盘加工罗茨风机时，其只能夹持转子一头，因此转子在旋转会由于受力不平衡，发生水平方面的倾斜，由于另一头用尾座顶住，因此中心孔和尾座的中心高有一定的要求，以上任何一点出现问题，都会导致加工好的罗茨风机转子出现形线不符合要求。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置，实现任意分度数和旋转任意角度，从而保证了生产质量，提高了生产效率。
[0008]为了达到上述目的，本实用新型包括支撑平台，支撑平台上垂直设置有两个V型支撑墙板，两个V型支撑墙板间设置罗茨风机叶轮，罗茨风机叶轮的一侧连接驱动电机，另一侧连接角度采集机构，驱动电机连接变频器，角度采集机构连接控制器，控制器与变频器相连，并连接有人机界面HMI。
[0009]所述支撑平台上设置有两根平行的滑轨，支撑平台上靠近驱动电机侧的V型支撑墙板底部设置有与滑轨相配合的凹部。
[0010]设置有角度采集机构一侧的罗茨风机叶轮轴上还设置有锁紧装置，锁紧装置为一套小型液压站，锁紧装置包括由一个液压阀同时控制的四个液压缸，液压缸设置在罗茨风机叶轮轴的两侧，每侧两个，液压缸连接设置在罗茨风机叶轮轴上的锁扣。
[0011]所述罗茨风机叶轮侧面设置有辅助加紧装置，辅助加紧装置包括设置在支撑平台的固定板，固定板上开设有若干小孔，小孔中设置有加紧罗茨风机叶轮的固定杆。
[0012]所述角度采集机构包括与罗茨风机叶轮连接的2Μ圆弧齿同步带轮，2Μ圆弧齿同步带轮通过同步带连接有编码器，同步带接触有张紧器，编码器连接控制器。
[0013]所述编码器与2Μ圆弧齿同步带轮齿数比为1:10。
[0014]所述驱动电机采用功率为1000W的变频电机，该驱动电机具有刹车和减速比为1:100的减速机。
[0015]所述驱动电机与罗茨风机叶轮之间通过齿轮进行传动，并在罗茨风机叶轮和V型支撑墙板之间装有定位铜套。
[0016]所述编码器采用德国SICK的18位绝对值编码器。
[0017]与现有技术相比，本实用新型通过人机界面HMI设定使控制器控制变频器，变频器控制驱动电机带动罗茨风机叶轮转动，角度采集机构采集罗茨风机叶轮转动角度的数据传输给控制器，控制器再将数据传输给人机界面HMI显示，本实用新型采用一侧驱动，一侧测量，极大的简化了机械结构，具有很好的稳定性，驱动电机能够根据距离设定角度的偏差，采用高低速运行，保证定位成功。
[0018]进一步的，本实用新型靠近驱动电机侧的V型支撑墙板能够在支撑平台上滑动，使本实用新型能够适用不同类型的罗茨风机叶轮加工。
[0019]进一步的，本实用新型设置有锁紧装置，能够自动锁紧叶轮，减少了夹紧时间，提高了生产效率。
[0020]进一步的，本实用新型设置有辅助加紧装置，能够在叶轮的侧面进行手动的辅助加紧，使叶轮在加工时不会出现转动和发生较大的震动。
[0021]进一步的，本实用新型采用同步带的传动方式有效的减小来自机械加工时的震动，提高了高精度编码器的使用寿命，编码器与2M圆弧齿同步带轮齿数比为1:10，能够将编码器的测量的误差缩小10倍。
[0022]进一步的，本实用新型在罗茨风机叶轮和V型支撑墙板之间装有定位铜套，能够防止加工、旋转过程中罗茨风机叶轮的轴向移动。
[0023]进一步的，本实用新型的人机界面HMI拥有分度模式、角度模式和手动模式三种控制模式，并且提供旋转、夹紧等状态显示和报警提示、自校正等功能，操作更加简单、直观。
[0024]进一步的，本实用新型采用高精度的绝对值编码器，即使断电也可以保存当时的加工位置，换班或停电后可继续对叶轮进行加工，无需重新找正、定位。可实现任意分度数和旋转任意角度，而长时间使用也不会损失精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的结构示意图；
[0026]图2为本实用新型支撑平台的示意图；
[0027]图3为本实用新型角度采集机构的示意图；
[0028]图4为本实用新型辅助加紧装置的示意图；
[0029]图5为本实用新型锁紧装置的示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
[0031]参见图1和图2，本实用新型包括设置有两根平行滑轨1-1的支撑平台1，支撑平台I上垂直设置有两个V型支撑墙板10，支撑平台I上靠近驱动电机3侧的V型支撑墙板10底部设置有与滑轨1-1相配合的凹部10-1，两个V型支撑墙板10间设置罗茨风机叶轮11，罗茨风机叶轮11的一侧连接驱动电机3，另一侧连接角度采集机构5，驱动电机3连接变频器7，角度采集机构5连接控制器8，控制器8与变频器7相连，并连接有人机界面HMI8，驱动电机3采用功率为1000W的变频电机，该驱动电机3具有减速比为1:100的减速机和刹车，驱动电机3与罗茨风机叶轮11之间通过齿轮进行传动，并在罗茨风机叶轮11和V型支撑墙板10之间装有定位铜套，人机界面HMI8包括旋转、夹紧状态显示和报警提示，以及分度、角度和手动三种控制模式，支撑平台I采用铸件加工，以防止在以后的使用中发生形变，保证精度。
[0032]参见图3，角度采集机构5包括与罗茨风机叶轮11连接的2M圆弧齿同步带轮5_1，2M圆弧齿同步带轮5-1通过同步带5-2连接有编码器6，同步带5-2接触有张紧器5_3，由于编码器6基本没有负载，所以采用单侧自动张紧，编码器6连接控制器8，编码器6与2M圆弧齿同步带轮5-1齿数比为1:10，编码器6采用德国SICK的18位绝对值编码器，精度达到了 0.0004°，考虑到机械方面的误差，计算得出本实用新型的精度可达到0.001°。
[0033]参见图4，罗茨风机叶轮11侧面设置有辅助加紧装置2，辅助加紧装置2包括设置在支撑平台I的固定板2-1，固定板2-1上开设有若干小孔，小孔中设置有加紧罗茨风机叶轮11的固定杆2-2，侧面辅助夹紧装置2采用丝杆夹紧，以适应不同高度的叶轮。
[0034]参见图5，所述具有设置有角度采集机构5 —侧的罗茨风机叶轮11轴上还设置有锁紧装置4，锁紧装置4为一套小型液压站，锁紧装置4包括由一个液压阀同时控制的四个液压缸4-1,液压缸4-1设置在罗茨风机叶轮11轴的两侧，每侧两个，液压缸连接设置在罗茨风机叶轮11轴上的锁扣4-2。打开液压阀，使液压缸4-1中的压力产生变化，带动锁紧装置4的锁扣4-2锁紧。
[0035]变频器7采用国产IKW变频器、人机界面HMI8和控制器9均采用国产。
[0036]本实用新型的工作步骤为:首先，将待加工的罗茨风机叶轮11水平放置于支撑平台I上的V型支撑墙板10，连接角度采集机构5，通过人机界面HMI 8设定需要的分度或旋转角度，带减速机的驱动电机3通过齿轮传动带动罗茨风机叶轮11旋转，高精度绝对值编码器6根据角度采集机构5采集实时角度并输入给控制器9，控制器9自动计算实时角度与设定角度的差值，从而输出可控制带减速机的驱动电机3快速正反转的控制信号，当实时角度与设定角度快要相等时，输出带减速机的驱动电机3慢速正反转控制信号，当实时角度与设计角度相等时，输出驱动电机3停止控制信号并刹车，锁紧装置4将锁紧待加罗茨风机叶轮11，最后手动夹紧两侧的辅助稳定装置2，保证待加工罗茨风机叶轮11准确定位。
[0037]在角度控制模式下，输入设定的角度值，驱动电机3就会带动罗茨风机叶轮11旋转到设定的角度位置停止并锁紧；
[0038]在分度模式控制模式下，输入设定的分度数，再按运行按钮，驱动电机3带动罗茨风机叶轮11就会按照设定的分度数完成第一分度，如:设定分度数是4分度，起始位置是O度，按运行按钮后，罗茨风机叶轮11会在90度位置停止并锁紧，实时指示为第一分度，再按以此运行按钮，罗茨风机叶轮11会在180度位置停止并锁紧，实时指示为第二分度，以此类推；
[0039]在手动模式控制模式下，可以手动正转点动和翻转点动，主要用于角度模式和分度模式由于刹车和锁紧不灵敏的情况下，设定值和实际值存在误差，用来微调精度使用。
【权利要求】
1.一种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置，其特征在于:包括支撑平台(1)，支撑平台(I)上垂直设置有两个V型支撑墙板(10)，两个V型支撑墙板(10)间设置罗茨风机叶轮(II)，罗茨风机叶轮(11)的一侧连接驱动电机(3)，另一侧连接角度采集机构(5)，驱动电机(3)连接变频器(7)，角度采集机构(5)连接控制器(8)，控制器(8)与变频器(7)相连，并连接有人机界面HMI (8)。
2.根据权利要求1所述的一种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置，其特征在于:所述支撑平台(I)上设置有两根平行的滑轨(1-1)，支撑平台(I)上靠近驱动电机(3)侧的V型支撑墙板(10)底部设置有与滑轨(1-1)相配合的凹部(10-1)。
3.根据权利要求1所述的一种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置，其特征在于:设置有角度采集机构(5) —侧的罗茨风机叶轮(11)轴上还设置有锁紧装置(4)，锁紧装置(4)为一套小型液压站，锁紧装置(4)包括由一个液压阀同时控制的四个液压缸(4-1)，液压缸(4-1)设置在罗茨风机叶轮(11)轴的两侧，每侧两个，液压缸连接设置在罗茨风机叶轮(11)轴上的锁扣(4-2)。
4.根据权利要求1所述的一种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置，其特征在于:所述罗茨风机叶轮(11)侧面设置有辅助加紧装置(2)，辅助加紧装置(2)包括设置在支撑平台(I)的固定板(2-1)，固定板(2-1)上开设有若干小孔，小孔中设置有加紧罗茨风机叶轮(11)的固定杆(2-2)。
5.根据权利要求1所述的一种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置，其特征在于:所述角度采集机构(5)包括与罗茨风机叶轮(11)连接的2M圆弧齿同步带轮(5-1)，2Μ圆弧齿同步带轮(5-1)通过同步带(5-2)连接有编码器￠)，同步带(5-2)接触有张紧器(5-3)，编码器(6)连接控制器(8)。
6.根据权利要求5所述的一种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置，其特征在于:所述编码器(6)与2M圆弧齿同步带轮(5-1)齿数比为1:10。
7.根据权利要求5或6所述的一种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置，其特征在于:所述编码器(6)采用德国SICK的18位绝对值编码器。
8.根据权利要求1所述的一种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置，其特征在于:所述驱动电机⑶采用功率为1000W的变频电机，该驱动电机(3)具有刹车和减速比为1:100的减速机。
9.根据权利要求1所述的一种加工罗茨风机叶轮的自动分度装置，其特征在于:所述驱动电机(3)与罗茨风机叶轮(11)之间通过齿轮进行传动，并在罗茨风机叶轮(11)和V型支撑墙板(10)之间装有定位铜套。
【文档编号】B23Q16/02GK204019264SQ201420442126
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】杨永强, 赵亮, 路前进 申请人:西安志高罗茨风机技术有限责任公司